게시판 > 질답게시판 > 용기내 최대압력 산출방법

스테파노 Stefano

12-11-05 17:01

(1) 초기에 수분이 응축되어 있지 않고 또 온도변화후에도 응축액이 용기내에 생성되지만 않는다면 수분함량은 고려하지 않아도 됩니다. 수분함량에 의한 분압이 무시된다는 의미가 아니고 수분의 증기압도 이미 전체 대기압속에 분압으로 포함되어 있다는 뜻입니다. 따라서 P1V1/T1=P2V2/T2의 수식을 사용하여 계산하면 됩니다.

P1V1/T1=P2V2/T2 ==> P2 = P1 * (T2/T1) * (V1/V2) = P1 * (T2/T1)......(0)

(2) 위의 식이 나오게 되는 이유:
T1 P1에서 용기내의 기체 몰수 n1 = P1*V1/(R*T1)........(1) <---- P1*V1=n1*R*T1
T2 일때의 용기내의 압력 P2 = n2*R*T2/V2..........(2) <-----P2*V2=n2*R*T2

위의 (2)식에서 n2=n1, V1=V2 (그 용기 내에 n1몰이 들어 있을 때 뚜껑을 닫았으며 온도변화에도 용기부피는 V1=V2로 변함없다고 가정하면)

P2 = n2*R*T2/V2 = (n1*R/V1) * T2 = (P1/T1) * T2 = P1 * (T2/T1) .......(0) ∵(n1*R/V1) = (P1/T1)

타미 susut288

12-11-07 09:33

스테파노님 일단 답변 감사드립니다.

정리하면 대기압상태에서 용기를 밀폐 시키고, 정상조건 : 일사량이나, 사고조건 : 800도로 30분간 화재시험을
하였을때도, 내부 공기를 이상기체라 하고 체적변화도 없으니 단순히 P1V1=P2V2 이 공식을 써서 화재시험후
P2의 값을 구해도 상관없다는 뜻이 되는건가요?.

그리고 위 처음 질문의 2.공기를 습공기라 하여 푸는 방법은 신경을 안써도 되는건가요?...

또다시 답변좀 부탁드립니다. 감사합니다.

매력돌이 azalea

12-11-05 17:05

자세히는 모르지만 제가 아는 선에서 말씀드리자면..
20도씨 공기속의 40% 상대습도를 가진 물의 분압은 무시 할만한 수준인것 같습니다.
(20도씨에 40%상대습도를 가질려면..공기속의 물은 대충 0.0099kg/cm2의 압력으로 아주 미미한 수준입니다.)
vessel안에는 공기만 있는건지요? 그럼 그식으로 풀면 어느정도 추측은 가능하리라 판단됩니다.

타미 susut288

12-11-07 09:35

매력돌이님

그렇게 되면 혹시 저 용기를 화재시험 하거든요~ 그래서
초기 대기압 상태로 용기를 밀폐 시키고, 800도씨로 30분간 화재시험을 하는데 그때 내부공기가

열해석을 해보니 250도까지 올라가더라구요 그래도 상관없는건가요?

답변좀 부탁드립니다 감사합니다^^.

스테파노 Stefano

12-11-07 10:24

(1) 화재시 복사열에 의해 용기가 가열되고 가스의 온도가 상승하여 압력이 올라가면 그 용기의 설계온도에 설정되어 있는 안전밸브가 열려 더이상 압력상승이 되지 않도록 보호됩니다. 화재시 용기내부 압력은 설계압력의 20%이상 상승하지 않도록 안전밸브의 크기를 선정해야 합니다.

(2) 용기에 안전밸브가 달려있지 않으면 용기벽의 온도가 상승하여 변형되거나 파손될 수 있으므로 위험합니다. 화재시 용기 벽의 온도가 상승하면 재료의 인장응력이 떨어져 파손될 수 있는데 용기 내에 액이 들어있다면 액이 증발하면서 열을 빼앗아 달아나 액과 접하는 부분("접액부분")의 용기벽의 온도가 순식간에 상승하지는 않지만 복사열에 의해 가해지는 열만큼은 배출할 수 있도록 안전밸브가 부착되어 있어야 합니다. 액이 들어있으나 안전밸브가 달려있지 않은 용기가 화재에 노출되는 경우 증기압에 의해 압력이 크게 올라가 용기가 파괴도고 Vapor가 분출된후 공중에서 Vapor가 폭발하는 초대형사고로 이어질 수 있습니다.

화재시험용기에도 반드시 안전밸브를 부착해두고 시험해야 할 것입니다.

타미 susut288

12-11-09 10:48

답변 감사합니다. 많은 도움이 되었습니다. 안전밸브도 추가 할 예정입니다. ^^